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  1. 1. 关于typename的另一种意义

C++ template机制自身是图灵完备的：它可以被用来计算任何可计算的值。于是就有了模板元编程(template metaprogramming)，可以编写出”在C++编译期间执行并在编译结束时停止”的程序。
这几篇博客主要用来记录一些模板的基础知识，后面再写一些关于模板元编程的东西。

关于typename的另一种意义

一般的，在以下的声明中，class和typename是没有什么不同的:

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template<class T> class Foo;
template<typename T> class Foo;

然而C++并不总是把class和typename视为等价。有时候必须要使用typename。我们先来看一个例子，对于下面的函数foo，接收一个C类型的容器：

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template<typename C>
void foo(const C& container) {
    C::const_iterator* x;
    ...
}

看起来我们好像声明了一个本地变量x，它是一个指向C::const_iterator类型的指针。我们之所以这样认为是因为我们已经知道C::const_iterator是个类型。但如果C::const_iterator不是一个类型呢？如果C刚好有一个static成员变量被命名为const_iterator，而x碰巧是个global变量名字呢？这样的话上面的代码就是一个相乘动作：C::const_iterator乘以x。这完全是有可能的。
在我们知道C是什么类型之前，是没有办法知道C::const_iterator是否是一个类型的。编译器开始解析template foo的时候，也不知道C是什么，C++有个规则可以解析(resolve)这个歧义状态：如果解析器在template中遭遇一个嵌套从属名称时，它就假设这个名称不是一个类型，除非你告诉它是。所以默认情况下嵌套从属名称不是类型。这个规则有个例外，后面会提到。
刚刚出现了一个名词”嵌套从属名称”，现在来解释一下：template内出现的名称如果依赖于某个template参数，就称之为从属名称（dependent name）。如果从属名称在class内成嵌套状，就称他为嵌套从属名称（nested dependent name)。C::const_iterator就是一个从属名称，而且还是个嵌套从属类型名称（nested dependent type name），也就是个嵌套从属名称并且是某个类型。
对于上面的代码，如果希望它按我们的意愿去表达，就需要告诉编译器C::const_iterator是一个类型。只要在它前面加上关键字typename即可：

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template<typename C>
void foo(const C& container) {
    typename C::const_iterator *x;
}

一般性规则很简单：任何时候当你想要在template中使用一个嵌套从属类型名称时，就必须在紧邻它之前的位置加上关键字typename。这个规则的例外是typename不可以出现在base classes list内的嵌套从属类型名称之前，也不能在member initialization list(成员初始列表)中出现。例如：

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template<typename T>
class Derived: public Base<T>::Nested {         //不允许typename
    public:
    explicit Derived(int x)
    : Base<T>::Nested(x) {                     //不允许typename
        typename Base<T>::Nested tmp;         //需要加上typename
        ...
    }
};

简而言之

  • 在声明template参数时，前缀关键字class和typename是没有区别的。
  • 是在用嵌套从属类型名称时需要使用关键字typename来标识；但不要在基类列表和成员初始化列表内使用typename修饰基类。
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